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2022年9月6日,美商务部发布《美国资助芯片战略》(A Strategy for the Chips for America Fund)。该战略报告共20页,概述了美国总统拜登上个月签署的500亿美元《CHIPS芯片法案》的具体实施方案、战略目标及指导原则。美国商务部称,为美国CHIPS计划提供具体申请指导的资金文件将于2023年2月初发布。
《美国资助芯片战略》主要分为四个部分:指导原则、美国半导体工业背景、实施CHIPS计划的组织,与申请芯片资助的条件。本文主要梳理报告中的战略原则、项目与措施、涉及的组织机构职责等内容,仅供参考。
1.目标与原则
1.1 《美国资助芯片战略》战略目标
美国美商务部为“美国资助芯片战略”确定了四个战略目标:
- 投资在美国生产具有重要战略意义、尤其是采用先进技术的半导体芯片
- 确保为关键制造业提供充足、可持续和安全的芯片
- 加强美国半导体研发领导地位,促进和抓住下一批关键技术、应用和产业
- 培养多样化的半导体劳动力,建立强大的社区,共创半导体行业繁荣
1.2 《美国资助芯片战略》战略指导原则
美国商务部以平衡美国半导体行业的迫切需求和国家长期战略为目标,鼓励芯片行业参与者与公共部门之间建立持续且连贯的合作。为此,美国商务部此次发布的《美国资助芯片战略》遵循拜登总统在第14080号行政命令《2022年芯片法案的实施》中提出既定的实施原则:
(1)保护纳税人的钱。CHIPS计划将包括对申请的严格审查,以及严格合规的问责要求,以确保纳税人资金的合理使用
(2)满足经济和国家安全需求。CHIPS计划必须通过建设国内能力来应对国家和经济安全风险,减少美国对国外生产的微电子产品过度依赖,并提高美国生产率和竞争力。
(3)确保美国在该领域的长期领导地位。CHIPS将为半导体研究和创新建立一个动态的合作网络,以确保美国在未来产业中的长期领导地位;该计划将在产品和工艺开发的多个阶段支持多种多样的技术和应用。
(4)加强和扩大区域制造业和创新集群。长期的竞争力需要有大规模经济的支撑和对整个供应链的投资,包含制造工厂、供应商、基础和转化研究、劳动力计划以及支持性基础设施的区域集群,这些将成为竞争性行业的基础。CHIPS计划将促进半导体制造和创新集群的扩张、创造和协调,使许多公司受益。
(5)促进私营部门投资。成功的CHIPS计划将响应市场信号,填补市场空白,降低投资风险,吸引大量私人资本。政府在CHIPS计划中的作用是将财政激励转移到大规模的私人生产投资、突破性技术和劳动力上。CHIPS计划将鼓励新的降低风险的生态系统协作,建立在美国优势的基础上,并促进此类投资。
(6)为广泛的利益相关者和社区创造利益。成功的CHIPS计划除了支持半导体公司之外,还将为初创企业、工人、小企业、退伍军人或妇女创办的企业、农村企业、大学和学院以及州和地方经济带来好处;鼓励与欠发达地区和人口的联系,以吸引新的参与者加入半导体生态系统。
2.项目与举措
国防部的CHIPS计划将由三个不同的项目组成,每项举措都解决一系列战略挑战,有着不同的时间节点和实施进度
2.1 对尖端逻辑芯片和内存芯片制造集群的大规模投资
CHIPS计划旨在建立国内领先逻辑和存储芯片的生产,这些芯片需要当今最复杂的工艺。美商务部将寻求建造或扩建制造工厂的建议,以制造、封装、装配和测试这些关键部件,特别关注涉及多条高成本生产线和相关供应商生态系统的项目。
美商务部的目标是在2022年芯片法案颁布后的六个月内开始征集申请。CHIPS计划办公室(CPO)的流程将包括初步申请阶段,这将使申请人能够在提交完整的申请之前获得CPO的反馈。
2.2 扩大已成熟和新兴一代芯片以及行业供应商的生产制造能力
CHIPS计划将增加国内一系列节点的半导体产量,包括用于国防和关键商业领域的芯片,如汽车、信息和通信技术以及医疗设备。这项倡议广泛而灵活,鼓励行业参与者提出有创意的提案。
只有在经过严格的优点审查后,才能提供资金,资金可能包括各种方式,例如赠款、贷款和贷款担保。根据每个项目的具体情况,财政援助额度可能会有较大差异。
2.3 加强和推进美国在研发领域领导地位的倡议
研发计划包括NSTC、NAPMP(先进封装制造计划)、美国制造协会和NIST计量投资公司,根据2022年芯片法案,它们总共获得了110亿美元的资金。
这一系列计划旨在为美国的半导体生态系统创建一个动态的、新的创新网络。这一愿景将需要多年的持续投资,并需要与从事半导体研究的其他利益相关方合作。长期回报将是商务部新成立芯片计划办公室(CPO)和芯片研发办公室的重点任务,使其成为美国国内经济的创新引擎。
3.组织机构
组织机构设置、监督与协调
3.1 组织机构的创新与合作
为实施CHIPS计划,国防部准备在NIST建立两个新的办公室,即CHIPS计划办公室(CPO)和CHIPS研发(R&D)办公室。
- CHIPS计划办公室(CPO)是一项重要的体制创新:
美国商务部部门内协调。CPO将与部长办公室和负责标准和技术的美商务部副部长密切合作,确保协调部门内所有与芯片相关的活动。
美国国防与政府主要机构的协调。CPO还将积极参与白宫领导的协调工作,包括芯片实施指导委员会,以确保整个政府的芯片实施紧密相连,如国防部、能源部和国土安全部、国家情报总监办公室、国家科学基金会和美国贸易代表办公室。CPO将利用这些机构的技术专长。
第9902条的问责、报告和监督。CPO将严格监督资金的使用,包括强制执行CHIPS法案中的许多重要护栏,涵盖政府资金、项目延期、引发国家安全问题的知识产权交易,以及在相关国家的投资。CPO可以根据需要并在符合法律的情况下开发其他护栏,以最大限度地实现联邦投资的公共目的,并防止接受者寻求规避法定要求。如果接受者滥用纳税人的钱,CPO将收回资金或寻求其他补救措施。
国际合作与协调:CPO将与相关政府部门和其他机构合作,与为半导体生产提供资金或开发关键研发、劳动力和供应链能力的盟友合作。这一合作将提高美国及其盟国半导体供应链的整体弹性。国际合作将侧重于提高市场条件的透明度,包括分享关于公共投资和供应链中断的信息,旨在减轻供应过剩的风险,并确保美国在制造业和研发投资的战略性。协调措施将包括努力减少上游材料和下游产业的区域集中。CPO、商务部和其他相关机构将与盟友和伙伴合作,促进投资护栏的制定和对国家安全承诺。最后,协调将寻求限制行业补贴的升级,促进政府必要和适当的资助。
国内外金融支持与合作。CPO和相关政府部门将与国务院协调,为美国国际技术安全和创新基金实施CHIPS。CPO和相关部门局将与美国国际开发署、进出口银行和美国国际开发金融公司合作,努力支持国际半导体供应链活动和项目。
3.2 国家半导体技术中心(NSTC)
美商务部将NSTC定位为美国半导体行业的卓越中心,作为一个公私合营的实体,囊括工业界、大学、国防部、能源部和国家科学基金会等多方力量,旨在提供原型能力、建立投资基金,并扩大劳动力发展计划。NSTC的孵化工作将由CHIPS研发办公室负责,以确保公共资金使用的问责制和管理。NSTC作用具体包括:
NSTC以《2022年芯片法案》提供的资金作为其种子资本,来推动半导体和微电子创新的重要力量,并得到企业、大学、投资者和其他政府机构的财政和项目支持
NSTC将负责建立行业计划,以确保NSTC在满足国家安全和计划商业目标的同时,响应长期市场需求,并建立一个长期财务可持续性计划
NSTC将吸引全球合作者和研究伙伴,共享未来技术发展机遇
NSTC将促进劳动力发展,需要全国范围的合作和资金支持,以建立扩大半导体产业所需的劳动力渠道
3.3 国家先进封装制造计划(NAPMP)
半导体封装属于劳动密集型产业,主要集中在亚洲地区。目前,包括国防设备在内的许多旧设备和应用依赖于传统封装。虽然将传统封装回流美国在经济上极具挑战性,但美国可以聚焦发力于先进封装领域竞争,预计到2024年,美国本土先进封装将产生50%的封装收入。
为了扩大美国在先进封装领域的能力,NIST将建立国家先进封装制造计划(NAPMP)。美商务部设想通过该计划构建一个实体网络,在美国国内创造强大的先进封装能力,包括基板生产,异构集成,并有能力与不同的新材料兼容。
3.4 美国制造协会
美国制造业(Manufacturing USA)是一个由16家涉及制造业、政府和学术组织的机构组成的国家网络,为成员单位提供访问最先进的设施和设备,以促进研究,推动新产品上市,并培训劳动力。
美国制造协会预计将强调虚拟化和自动化,并通过更广泛地采用虚拟化和模拟晶圆生产,以及提高制造工艺和材料处理及物流的自动化程度,显著提高生产率并节约成本。
3.5 美国家标准技术研究院(NIST)
计量学研究。在整个制造过程中测量半导体的能力是实现高产量和高质量制造的重要部分。对材料纯度、缺陷容限、材料性能,和在线过程等方面的测量能力必须迅速提高,芯片投资才能产生全部价值。为此,NIST将扩大正在进行的计量研究计划,以实现下一代半导体制造的测量、标准和工艺能力的突破。
行业孵化。“芯片研发办公室”将联合NIST实验室和NIST先进制造办公室与,共同孵化组建国家半导体技术中心(NSTC),并负责管理工业咨询委员会、先进封装、美国制造和研发活动。选择NIST为这些新机构的办公所在地,是因为其深厚的技术专长、领域重点、公私伙伴关系经验以及强大的行政职能。
4.申请资助条件
芯片企业申请资助的条件
4.1 扩大规模,吸引民间资本
CHIPS计划旨在通过增加美国工厂以及相关组装、封装和测试设施的数量和规模来提高美国的制造能力。美国晶圆厂的平均规模只有亚洲晶圆厂的一半左右。芯片计划办公室(CPO)将鼓励吸引相关供应商和劳动力的大规模投资,从而促进未来晶圆厂的升级和扩张。
4.2 利用合作构建半导体生态系统
芯片计划办公室(CPO)将鼓励行业利益相关者、投资者、客户、设计师和供应商之间的合作;鼓励吸引投资者,促进创新,降低风险,增加透明度,并确保投资符合未来的市场需求。这种合作可以包括但不限于:
发起购买信用承诺和其他提高需求透明度的倡议:美商务部鼓励购买信用承诺和整个供应链的合作,以明确未来的需求,提高透明度和信任度,并减轻未来芯片短缺或供应过剩的风险
扶持无晶圆厂设计公司:虽然CHIPS计划的大部分重点是建设晶圆厂,但商务部也鼓励那些无晶圆厂设计项目;鼓励提供更好的设计工具和知识产权访问、更灵活的访问晶圆厂资源以及晶圆厂之间更好的设计可移植性的项目
生产商和供应商之间的合作:商务部鼓励半导体制造商及其上游供应商(如基板或特殊化学品供应商)、设备供应商和下游合作伙伴(如组装、测试和封装合作伙伴)之间的合作
4.3 确保财政支持,建立区域和地方产业集群
2021年的国防授权法案(NDAA)要求申请人证明他们已经获得了州或地方政府的奖励。这些州或地方可以采取多种措施,如与劳动力相关的激励措施、不动产优惠措施、对研发的资助等。商务部预计将优先支持包含州和地方一揽子激励措施的项目。
4.4 建立安全、具有韧性的半导体供应链
除了提供直接财政援助,美商务部还寻求提高商用半导体供应链的安全性。美商务部希望优先考虑遵守信息安全、数据跟踪和验证标准和准则的项目,并在发展和采用这些标准方面进行合作。
4.5 扩大劳动力渠道,以满足不断增长的国内劳动力需求
美商务部希望鼓励包含劳动力发展解决方案的项目,以满足需求的规模。申请人需要填补各种各样的角色,包括工艺工程师、材料科学家、工业专家、工程技术人员、设备操作员和安装人员,以及专业建筑工人,如洁净室建筑师、高纯度焊工和管道装配工。实现这些目标需要招聘和培训上的创新,项目提案还可尝试将扩展成熟模型的投资作为试点项目。
4.6 为企业创造包容性和广泛共享的机会
美商务部力求确保CHIPS计划投资为小型企业带来可衡量的利益,包括少数民族企业、退伍军人企业、妇女创办的企业,以及农村地区的企业。同时优先考虑积极性较强的项目,以确保此类业务被纳入建筑合同、生产供应链、研发以及由CHIPS计划产生的投资机会。
5.评析
《美国芯片资助法案》代表了拜登政府和国会的一项实质性承诺,旨在扩大美国在半导体生态系统中的领导地位。半导体生态系统是国家和经济安全的关键驱动力,也是建立下一代创新和产业发展的基础尝试。美商务部制定的一系列计划,反映了国会和政府为解决行业面临的挑战而制定的目标,并为共同建设一个更强大、更安全的未来提供机会。
美商务部发布的《美国资助芯片战略》是继8月9日拜登签署《2022年芯片和科学法案》的进一步举措,其目标在于一是要限制芯片等相关技术的出口,二是花大力气扶持自己的芯片产业,要将全球芯片中心重新迁移回美国本土,从而遏制住其他国家高科技发展的道路。
该战略提出国防部拟在美国家标准技术研究院(NIST)布局成立CHIPS计划办公室(CPO)和CHIPS研发办公室,是在近几年推动芯片制造业回流美国政策在芯片行业的具体行动。无疑将会进一步加剧大国竞争博弈,并带来不可预知的变数,值得高度关注。
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